2018-2027February 10, 2019

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RF Devices / Modules For 5G & 5G/NB-IOT

5G Products

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New Product X Cellular LPWAIOT

Cellular V2X

Cellular PC/Tablet

Smart phone Traditional Handset

表示や入出力がSmart phone等の既存のMobile機器とは一線を画す5G時代を牽引する新型機器の登場を予想｡

NB‐IOTを中心にCellular対応のIOTの市場が大きく拡大する｡これに付随して､GPSの需要も期待できそうだ｡

Cellular V2Xは､LTEの採用がこれからといった段階｡WiFiベースの802.11pとの競合もあり､需要規模は限定的｡

5Gの実用化に伴って､Tablet･Notebook PCのCellular搭載が本格化｡Notebook PC･Tablet市場を刺激するカンフル剤としても期待｡

5Gの採用が最も期待される製品｡

ただ､ミリ波についてはスペース･コスト･消費電力の面から限定的との見方が強い｡

5Gの採用は最後発となる｡またミリ波の採用もなく､Sub 3GHz又はSub 6GHzの採用に止まる｡

5G Road Map

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米ベライゾンなどが28GHzを利用してサービスを開始又は予定しているFWA(固定固定無線アクセス)は5G規格に準拠していると言えず､本レポートでの市場規模には算入していない｡

移動体通信規格である5Gの最初の実用化は､2018年末に28GHzを使用する5G モバイルサービスを予定するAT&Tとなりそうだ｡

サービス当初は､ネットギアのモバイルルーターのみで､5G対応のSmart phoneは2019年以降の発売と予想する｡

SAMSUNGのGALAXY Sシリーズは2019年前半､iPhoneは2020年から5G対応となる｡

対応周波数はSub 6GHzがメインとなり､28GHzなどのミリ波への対応は当面限定的となりそうだ｡ITEMS Y2016 Y2017 Y2018 Y2019 Y2020 Y2021 Y2022 Y2023 Y2024 Y2025Standardization Release13 EC-GSM/LTE-M/NB-IOT ●

Release14 5G Non-standalone ●

Release15 5G Phase1.Standalone ●

Release16 5G Phase2.NR-IOT/NR-V2X ●

Commercialisation USA Verizon ●28GHz

AT&T ● 28GHz

T-Mobile ●600MHz

JAPAN ●3.5/28GHz

KOREA ●3.5/28GHz

Products Mobile Router NETGear ●28GHz

Launch Schedule Smart phone Apple ●Sub-6GHz/28GHｚ?

SAMSUNG ●GALAXY S10 Sub6GHz/28GHz

SONY ●28GHz

OTHERS ●～Xiaomi/One Plus/Huawei/VIVO

Tablet/Note PC ●

NEW Product-X ●

Automotive eCall/Connectivity ●5G

C-V2X ●LTE based ●5G NR

NB-IOT/NR-IOT ●NB-IOT(4G) ●NR-IOT(5G)

※FWA using 28GHz llike Verizon's is not classified as 5G.

Cellular Terminal Forecast by Standard

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2018年末から商用化が始まる5G対応製品(除くNB/NR-IOT)は､台数ベースで2024年に4G(LTE)を逆転する｡

2027年には､1,980million unitsにまで拡大すると予測した｡

NB-IOT及びNR-IOT対応機器は､2027年に960million unitsと予測した｡

RF Market Potential in 4.5G-5G

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4Gから5Gにかけて新たに実用化される機能と､それに伴って採用増が期待される高周波部品とモジュールについて､下記の表にまとめる｡

赤い星印は､5G化によって新たに加わる機能で､①TX MIMO ②Dual Link ③ミリ波利用の３つが挙げられる｡

TX MIMOは､主にSub 6GHzの回路での採用が規定されるもので､送受信機能を持つSub 6GHzの回路が2つ使用されることになる｡

Dual Linkは､4Gと5Gのネットワークに同時接続する機能で､NSA(Non-StandAlone)と呼ばれ､初期の5G対応端末はこの機能の搭載が必須となる｡

同一周波数帯をNSAで利用する場合､2系統のRF回路が必要となる｡

具体的には､主にBand-41(2.6GHz)を4Gと5Gで共用するケースが想定されており､対応端末はBand-41(5Gはn41)のアンテナを含めた送受信回路を2系統備えることになる｡

5Gのシンボル周波数の一つであるミリ波では､トランシーバーとアンテナを一体化した”Antenna Module”の採用が標準となる｡

Wireless NEW Functions Function for Key Components/ModulesInterface 4.5G 5G FEM Duplexer Filter PACellular Uplink CA Optional Optional PAMiD ↑ ↑ ↑

TX MIMO - Required★ PAMiF - ↑ ↑4X4 Optional Required Diversity/A-Multiplexer - ↑ -Dual link - Required★ - ↑ ↑ ↑Sub 6GHz Limited General PAMiF - ↑LTCC/IPD ↑Millimeter Wave - Limited★ ANT Module - - -LAA Optional Optional - - ↑LTCC/IPD

NCW 2x2 MIMO Required Required - - ↑ ↑4x4 MIMO - Optional - - ↑ ↑Multi band GNSS Limited General - - ↑

NCW=Non Cellular Wireless WiFi/GNSS

FEM & Sub FEM For 5G NR in This Report

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Main RF

1st Diversity

Antenna Module5Gのミリ波用のFEM｡Antenna機能をモジュール基板に形成し､Transceiver IC迄を集積化したモジュール｡一台あたり､4個又は3個搭載される｡

PAMiF(PA Module in Filter)Sub 6Ghzで採用されるFEMで､FilterとPAを主な構成部品とする｡当初3.5GHzのシングルバンドだが､4.5GHzとのデュアルバンド化も想定｡

2nd Diversity

3rd Diversity

PAMiF

PAMiF

PAMiD

PAMiD

Diversity FEMfor 4x4 MIMO

Diversity FEMfor 4x4 MIMO

PAMiD orDiversity FEM

Diplexer

28/39GHzAntenna Module

TransceiverTransceiverTransceiverTransceiver

28/39GHzAntenna Module

28/39GHzAntenna Module

28/39GHzAntenna Module

Diplexer

A‐Multiplexer

A‐Multiplexer

Sub6GHz(Ultra High-band)Transmit & Receive

Middle/High-bandTransmit & Receive

Low-bandTransmit & Receive

Sub6GHz(Ultra High-band)Transmit & Receive

Low-bandTransmit & Receive

Middle/High‐band DiversitySome bands may be TRX

Diversity for 4ｘ4 MIMOSelective Frequency bands

Ultra High-bandDiversity for 4 4 MIMO

GPS

WiFi2.4GHz

Diversity for 4ｘ4 MIMOSelective Frequency bands

Ultra High-bandDiversity for 4 4 MIMO

WiFi2.4GHz

WiFi 5GHz/LAA

WiFi 5GHz/LAA

A-Multiplexer

A-Multiplexer

Antenna Modulefor MMW

PAMiD(PA Module in Duplexer)FDDバンドが多く使用される3GHz以下の周波数においては､DuplexerとPA組み合わせたPAMiDがHigh‐end Smart phone等で採用されそうだ｡

Diversity FEM1stDiversityは､Uplink CAの普及によって､送信機能が付加されると予想され､PAMiDに移行する｡4x4 MIMOが普及する5Gでは､2nd･3rdのDiversity FEMがメインとなりそうだ｡

A-MultiplexerSAW･BAW･IHPといったHigh Q Filterを複数又は他のFilter(LTCC/IPD)との組み合わせによって､３つ以上の分波機能を持つ複合部品｡

Outline of RF Devices / Modules in This Report

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FEM Category Product-1 MMW LAA Sub 6GHz Sub 3GHz Note

FEM ASM ● 最小単位のFEM｡5Gでの採用は限定的｡

TXM ● 4G迄はFEMのメインだったが､5Gでの採用は限定的｡

FEMiD ● TX Moduleを置き換えて需要拡大へ｡5GでもMiddle-end以下の製品で一定需要｡

PAMiD For Main RF ● 4GではHigh-end Smart phoneで採用されており､5GのメインFEMになると予想｡

For Uplink CA ●5G化によるUplink CAの普及によって､Diversity FEMがPAと取り込む形でUplink CA用PAMiDが実されると予想される｡

All-in-One FEM All-in-One FEM ● 4Gに続いて､5Gでも限定的な採用に止まると予想｡

PAMiF ● Sub 6GHz用のFEMで､幅広く採用が進むと予想｡オンボード実装と競合｡

ANTENNA FEM MMW ● ミリ波用のFront End Module｡Antenna機能を有する基板にTransceiverなどを実装｡

FEM for IOT FEM for IOT ● NB-IOT/5G-IOT向けのフロントエンド部全てを集積化するFEM｡

Sub FEMAntenna-Multiplexer(A-Multiplexer) ● １本のアンテナを複数の周波数で共用する為のModuleで､同時動作が必須｡

Diversity FEM ● 4x4 MIMOの普及によって､需要が増加傾向に｡

PAM Single PAM ● 3G/4G用は縮小に｡Sub 6GHzの5G用は､FEM向け及びCOB向け共に拡大｡

GSM ● 5G時代においてもGSMが引き続きサポートされるケースは多く､需要継続｡

MMPA by Band group ● PAMiD向けをメインに､Middle/High-band 用及びLow-band用等の需要が拡大｡

MMPAM for Main band ● TX ModuleやＡＳＭと対で使用されるケースは減少､FEMiDとの組合せが増加へ｡

Duplexerr BAW ● Middle/High-band PAMiD向けでは独占的な需要｡

BAW/SAW ● 特性面が中途半端な位置づけで､需要は伸び悩む｡

IHP ● Hexaplexerの開発にはまだ2-3年を要する見込みで､2021年から2022年にかけて需要本格化を予想｡

SAW ● Duplexerへの特性要求が高まりTC-SAWのウエイトが増加し､BAWやIHPへの置き換えも進む｡

Filters BAW ● ● WiFi 2.4GHz･TD-LTEでの需要に加えて､5G用4.5GHz(n79)やLAA･WiFi 5GHzでの需要増も｡

SAW ● 4x4 MIMOの普及による既存周波数向けの需要増が期待されるが､IHPとの競合が予想される｡

IHP ● ● 既存の周波数向けの需要が顕在化､将来的には4.5GHz(n79)やLAA/WiFi 5GHzでBAWとの競合｡

IPD ● ● ● これまでのFEM向けLPFやCouplerに加えて､5GではSub 6GHz用で需要が拡大｡

LTCC ● ● ● これまでのCOB用のDiplexerやLPFなどに加えて､Sub 6GHz向けでIPDと競合しながら需要拡大｡

← N

EW R

F24,085.3m

illion dollars→

RF Market Forecast by Cellular Generation

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5G用を含めたCellular Terminal用高周波部品･モジュールの市場規模は､2027年に53,059.6million dollarsとなる｡

このうち､24,085.3million dollarsが”4.5G-5G”･”5G”･”NB-IOT/5G-IOT”といったNEW RFの市場規模となる｡

主にSub 6GHzとミリ波用の高周波部品とモジュールとなる5G向けは､12,979.4million dollarsと予測した｡

また､主に3GHz以下の周波数となる4.5-5G向けの市場規模は10,381.8million dollarsで､NB-IOT/5G-IOTは724.1million dollarsに止まる｡